車両用前照灯装置および車両用前照灯制御システム
【課題】配光パターン内において選択的に照射状態または非照射状態とされた部分領域を移動させる調光制御を行なう際に、運転手に煩わしさを感じさせることのないようにする。
【解決手段】車両に配置された前照灯用の複数の光源による光の照射によって形成される配光パターンは、各々が前記複数の光源のうち二つ以上の光源に照射される複数の領域ＰＡ１〜ＰＡ５を有する。前記複数の領域の少なくとも一つが前記配光パターン内を移動する対象物に対応するように照射領域を制御すると共に、当該照射領域に対応する前記二つ以上の光源を時間差をもって点灯させる。
【解決手段】車両に配置された前照灯用の複数の光源による光の照射によって形成される配光パターンは、各々が前記複数の光源のうち二つ以上の光源に照射される複数の領域ＰＡ１〜ＰＡ５を有する。前記複数の領域の少なくとも一つが前記配光パターン内を移動する対象物に対応するように照射領域を制御すると共に、当該照射領域に対応する前記二つ以上の光源を時間差をもって点灯させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯装置および車両用前照灯制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、アレイを形成する複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いたものが知られている。光源から照射される光によって形成される配光パターンは複数の部分領域に分割され、各部分領域には前記複数個の光源の少なくとも一つが割り当てられている。各光源を独立して点消灯制御することにより、配光パターンを構成する複数の部分領域の少なくとも一つを選択的に照射状態または非照射状態とすることができる。
【０００３】
配光パターン内のある部分領域に車両（前走車または対向車）が位置するとき、当該部分領域に対応する光源を消灯することにより当該部分領域を非照射状態とすれば、当該車両の運転手のグレアを抑制することができる（例えば特許文献１参照）。また配光パターン内のある部分領域に歩行者が位置するとき、当該部分領域に対応する光源を点灯または点滅させることにより当該部分領域を照射状態とすれば、当該歩行者に自車両の存在を認知させることができる（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１８１５５号公報
【特許文献２】特開２００９−１８４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
走行によって前方車両や歩行者との相対位置は刻々と変化し、前方車両や歩行者は配光パターン内を移動するため、これに追随して上記の非照射領域または照射領域も移動させる必要がある。例えば、それまで非照射状態であった第１の部分領域に対応する光源を点灯させ、略同時にそれまで照射状態であった第２の部分領域に対応する光源を消灯させることにより、非照射状態の領域が第１の部分領域から第２の部分領域に移動したように認識される。しかしながら上記のように光源を点消灯させると、非照射領域が配光パターン内を小刻みにあるいは不連続に移動しているように見え、運転手が煩わしさを感じることがある。この現象は照射領域を移動させる場合においても同様である。
【０００６】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、配光パターン内において選択的に照射状態または非照射状態とされた部分領域を移動させる調光制御を行なう際に、運転手が感じる煩わしさを解消可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は以下に列挙する種々の態様を採り得る。
【０００８】
本発明の第１の態様は、車両用前照灯装置であって、車両に配置される前照灯用の複数の光源と、前記複数の光源による光の照射を制御して配光パターンを形成する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記配光パターン内において所定の照射領域を移動させる制御を行うとともに、移動後の前記照射領域を、第１の時間差をもって点灯した二つ以上の前記光源により照射させる。
【０００９】
このような構成によれば、移動後の照射領域すなわち非照射状態から照射状態とされる配光パターン内の部分領域の照度が、少なくとも一つの中間的な値を取りつつ増加するため、運転手には照射領域が滑らかに移動しているように見える。
【００１０】
前記制御手段は、移動前の前記照射領域を照射する二つ以上の前記光源を第２の時間差をもって消灯させるようにしてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、移動前の照射領域すなわち照射状態から非照射状態とされる配光パターン内の部分領域の照度が、少なくとも一つの中間的な値を取りつつ減少するため、運転手には照射領域がより滑らかに移動しているように見える。
【００１２】
なお照射対象のグレアを可及的速やかに抑制するという観点から、前記第２の時間差を前記第１の時間差よりも短くすることが好ましい。
【００１３】
前記複数の光源は、前記車両の右側に配置される右側前照灯に設けられる第１の光源群と、前記車両の左側に配置される左側前照灯に設けられる第２の光源群を含み、移動後の前記照射領域を照射する前記二つ以上の光源は、前記第１の光源群の少なくとも一つと、前記第２の光源群の少なくとも一つを含む構成としてもよい。
【００１４】
また前記複数の光源は、ハイビーム用の光源として好適に用いられる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、車両用前照灯制御システムであって、車両に配置される前照灯用の複数の光源と、前記複数の光源による光の照射を制御する制御手段とを備え、前記光の照射により形成される配光パターンは、各々が前記複数の光源のうち二つ以上の光源に照射される複数の部分領域を有し、前記制御手段は、前記複数の部分領域の少なくとも一つが前記配光パターン内を移動する対象物に対応するように照射領域を制御するとともに、前記照射領域に対応する前記二つ以上の光源を時間差をもって点灯させる。
【００１６】
このような構成によれば、非照射状態から照射状態とされる配光パターン内の部分領域の照度が、少なくとも一つの中間的な値を取りつつ増加するため、運転手には照射領域が対象物に追随して滑らかに移動しているように見える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、配光パターン内において選択的に照射状態または非照射状態とされた部分領域を移動させる調光制御を行なう際に、運転手が感じる煩わしさを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る前照灯制御システムが搭載された車両の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図１における右前照灯ユニットの構成を示す水平断面図である。
【図３】図２における第２右灯具ユニットおよび第２左灯具ユニットの構成を示す水平断面図である。
【図４】図３における右発光素子ユニットおよび左発光素子ユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】図１における前照灯装置からの光によって形成される配光パターンを模式的に示す図である。
【図６】図１の前照灯制御システムによる調光制御を説明する図である。
【図７】図６に示す調光制御の変形例を説明する図である。
【図８】図１の前照灯制御システムによる電子スイブル制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００２０】
図１に本発明の一実施形態に係る前照灯制御システム１１が搭載された車両１０の全体構成を模式的に示す。前照灯制御システム１１は、前照灯装置１２、統合制御部１４、車輪速センサ１６、操舵角センサ１７、カメラ１８、およびナビゲーションシステム１９を備えている。
【００２１】
統合制御部１４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を備え、車両１０における様々な制御を実行する。統合制御部１４は、本発明における制御手段の少なくとも一部として機能する。
【００２２】
車輪速センサ１６は、車両１０に組み付けられる左右の前輪および後輪の４つの車輪の各々に対応して設けられている。車輪速センサ１６の各々は統合制御部１４と通信可能に接続されており、車輪の回転速度に応じた信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、車輪速センサ１６から入力された信号を利用して車両１０の速度を算出する。
【００２３】
操舵角センサ１７は、ステアリングホイールに設けられて統合制御部１４と通信可能に接続されている。操舵角センサ１７は、運転手によるステアリングホイールの操舵回転角に対応した操舵角パルス信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、操舵角センサ１７から入力された信号を利用して車両１０の進行方向を算出する。
【００２４】
カメラ１８は、例えばＣＣＤ（Charged Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子を備え、車両前方を撮影して画像データを生成する。カメラ１８は統合制御部１４と通信可能に接続されており、生成された画像データは統合制御部１４に出力される。
【００２５】
ナビゲーションシステム１９は統合制御部１４と通信可能に接続されており、車両１０が走行している場所を示す情報等を統合制御部１４に出力する。
【００２６】
前照灯装置１２は、前照灯制御部２０、右前照灯ユニット２２Ｒ、および左前照灯ユニット２２Ｌを備えている。以下、右前照灯ユニット２２Ｒと左前照灯ユニット２２Ｌを、必要に応じて前照灯ユニット２２と総称する。前照灯制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等を有し、前照灯ユニット２２による光の照射を制御する。前照灯制御部２０は、本発明における制御手段の少なくとも一部として機能する。
【００２７】
上記の右前照灯ユニット２２Ｒを水平面で切断して上方から見た断面を図２に示す。右前照灯ユニット２２Ｒは、透光カバー３０、ランプボディ３２、エクステンション３４、第１灯具ユニット３６、および第２右灯具ユニット３８Ｒを備えている。
【００２８】
透光カバー３０は透光性を有する樹脂等によって形成されている。透光カバー３０は、ランプボディ３２に装着されて灯室を区画形成している。第１灯具ユニット３６および第２右灯具ユニット３８Ｒは灯室内に配置されている。
【００２９】
エクステンション３４は、第１灯具ユニット３６および第２右灯具ユニット３８Ｒからの照射光を通過させるための開口部を有し、ランプボディ３２に固定されている。第１灯具ユニット３６は第２右灯具ユニット３８Ｒよりも車両外側に配置されている。
【００３０】
第１灯具ユニット３６は、いわゆるプロジェクト型の灯具ユニットであり、後述するロービーム用配光パターンを形成する。第１灯具ユニット３６は、光源４２としてハロゲンランプ等のフィラメントを有する白熱灯や、メタルハライドランプ等のＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプを用いている。第１灯具ユニット３６の構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３１】
上記の第２右灯具ユニット３８Ｒを水平面で切断して上方から見た断面を図３の（ａ）に示す。第２右灯具ユニット３８Ｒは、ホルダ４６、投影レンズ４８、および右発光素子ユニット４９Ｒを備えている。
【００３２】
投影レンズ４８は、筒状に形成されたホルダ４６の一方の開口部に装着されている。投影レンズ４８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
【００３３】
右発光素子ユニット４９Ｒは、基板５０、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５、およびヒートシンク５４を備えている。
【００３４】
図４の（ａ）は右発光素子ユニット４９Ｒの構成を示している。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々は、同一の高さと同一の幅を有する直方体状に形成されている。図示は省略しているが、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々は、光源および薄膜を有している。光源は１ｍｍ角程度の発光面を有する白色ＬＥＤ（発光ダイオード）であり、薄膜はこの発光面を覆うように設けられている。
【００３５】
第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５は、車両左側から車両右側に向かって第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の順に、基板５０の前方側表面に配列されてＬＥＤアレイを形成している。投影レンズ４８の後方焦点Ｆは、第３右発光素子５２Ｒ３の表面中心に位置している。
【００３６】
ヒートシンク５４は、アルミニウム等の金属により多数の放熱フィンを有する形状に形成されており、基板５０の後方側表面に装着されている。
【００３７】
図３の（ａ）に示すように、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５がホルダ４６の内部に配置されるように、基板５０がホルダ４６の他方の開口部に装着されている。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々は、発光することによりそれぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５は、本発明における第１の光源群として機能する。
【００３８】
左前照灯ユニット２２Ｌは右前照灯ユニット２２Ｒと左右対称に構成されており、詳細な説明は省略する。なお図３の（ｂ）に示すように、左前照灯ユニット２２Ｌが備える第２左灯具ユニット３８Ｌは、第２右灯具ユニット３８Ｒと同様の構成を有している。また図４の（ｂ）に示すように、第２左灯具ユニット３８Ｌが備える左発光素子ユニット４９Ｌは、右発光素子ユニット４９Ｒと同様の構成を有している。
【００３９】
したがって第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５は、車両左側から車両右側に向かって第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５の順に、基板５０の前方側表面に配列されてＬＥＤアレイを形成している（第２右灯具ユニット３８Ｒと左右対称ではない）。第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５は、本発明における第２の光源群として機能する。
【００４０】
第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５および第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５の各々の点消灯は、前照灯制御部２０が発光素子ごとに電流の供給・遮断を行なうことで制御される。
【００４１】
図５の（ａ）は、右前照灯ユニット２２Ｒおよび左前照灯ユニット２２Ｌから前方に照射される光により、例えば車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。
【００４２】
ロービーム用配光パターンＰＬは、第１灯具ユニット３６によって形成される。ロービーム用配光パターンＰＬは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３を有している。第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延在している。
【００４３】
第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。第３カットオフラインＣＬ３は、第１カットオフラインＣＬ１の左端部から左上方に向かって斜めに延在している。第２カットオフラインラインＣＬ２は、第３カットオフラインＣＬ３とＨ−Ｈ線との交点から左側においてＨ−Ｈ線上に延在している。すなわち第２カットオフラインＣＬ２は自車線側カットオフラインとして利用される。
【００４４】
ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、第１カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。
【００４５】
付加配光パターンＰＡは、第２右灯具ユニット３８Ｒからの照射光と第２左灯具ユニット３８Ｌからの照射光とによって形成される。すなわち、第２右灯具ユニット３８Ｒによって形成される右付加配光パターンＰＡＲと、第２左灯具ユニット３８Ｌによって形成される左付加配光パターンＰＡＬが合成されて形成される。
【００４６】
付加配光パターンＰＡは水平線（Ｈ−Ｈ線）を含み、下端が第１カットオフラインＣＬ１上に位置するよう水平方向に延在する帯状に形成される。よって第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌは、ハイビーム用の光源として機能するものであってもよい。
【００４７】
図５の（ｂ）に付加配光パターンＰＡと、右付加配光パターンＰＡＲおよび左付加配光パターンＰＡＬの関係を示す。この例では、付加配光パターンＰＡは各々同一の形状と面積を有する５つの部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５に分割されている。同様にして、右付加配光パターンＰＡＲは５つの右部分領域ＰＡＲ１〜ＰＡＲ５に、左付加配光パターンＰＡＬは５つの左部分領域ＰＡＬ１〜ＰＡＬ５に分割されている。
【００４８】
部分領域ＰＡ１は、右部分領域ＰＡＲ１および左部分領域ＰＡＬ１の合成によって形成される。部分領域ＰＡ２は、右部分領域ＰＡＲ２および左部分領域ＰＡＬ２の合成によって形成される。部分領域ＰＡ３〜ＰＡ５についても同様に、右部分領域ＰＡＲ３および左部分領域ＰＡＬ３の合成、右部分領域ＰＡＲ４および左部分領域ＰＡＬ４の合成、右部分領域ＰＡＲ５および左部分領域ＰＡＬ５の合成により形成される。
【００４９】
右部分領域ＰＡＲ１〜ＰＡＲ５の各々は、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々を光源像とした投影像として形成される。左部分領域ＰＡＬ１〜ＰＡＬ５の各々は、第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５の各々を光源像とした投影像として形成される。
【００５０】
つまり部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５の各々は、第１の光源群である第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５のうち対応する一つと、第２の光源群である第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５のうち対応する一つの、計二つの光源により照射されることとなる。
【００５１】
次に、上記の構成を有する前照灯制御システム１１による調光制御について図６を参照しつつ説明する。
【００５２】
付加配光パターンＰＡが形成されている場合、すなわち第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌによる光の照射が行なわれている場合において、統合制御部１４はカメラ１８から入力された画像データを解析し、車両前方を走行する車両（対向車または前走車）があるか否かを判定する。そのような車両がある場合に統合制御部１４は、画像データを解析して得られた前方車両の位置を示す位置データを前照灯制御部２０に出力する。
【００５３】
カメラ１８から入力される画像データに加えてあるいは代えて、図示しないレーザセンサ等の前方センサにより取得される障害物データ等を利用して前方車両の存在を特定してもよい。
【００５４】
前照灯制御部２０は、当該位置データの示す前方車両の位置が含まれる付加配光パターンＰＡ内の部分領域を特定し、当該部分領域に対応する発光素子を消灯させる。図６の（ａ）に示す例では、前方車両は部分領域ＰＡ３に位置しているため、合成により部分領域ＰＡ３を得る右部分領域ＰＡＲ３および左部分領域ＰＡＬ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３および第３左発光素子５２Ｌ３が消灯される。
【００５５】
結果として前方車両が位置する部分領域ＰＡ３は非照射領域とされ、前方車両の運転手のグレアを抑制することができる。部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５を示す図の下方に示した棒グラフは、各部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５の照度を表している。
【００５６】
なお統合制御部１４が前方車両を含む付加配光パターンＰＡ内の部分領域を特定する処理までを行ない、特定結果に対応する各発光素子の点消灯を示すコマンドを前照灯制御部２０に出力する構成としてもよい。この場合において前照灯制御部２０は、当該コマンドに基づいて各発光素子に流れる電流の供給・遮断を制御することとなる。
【００５７】
車両の走行に伴って前方車両との相対位置が変化すると、前方車両は付加配光パターンＰＡ内を移動する。グレア抑制の効果を持続させるためには、移動する前方車両に追随して非照射領域を付加配光パターンＰＡ内で移動させる必要がある。この動作は当初の非照射領域と照射領域を入れ替える操作と見ることができ、所定の照射領域を付加配光パターンＰＡ内で移動させると言い換えることもできる。
【００５８】
図６の（ｂ）は、前方車両の位置が部分領域ＰＡ３から部分領域ＰＡ２へ移動した場合を示している。この場合、当初非照射領域とされていた部分領域ＰＡ３を照射領域とし、前方車両が移動した先の部分領域ＰＡ２を照射領域から非照射領域とする。ここで部分領域ＰＡ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３および第３左発光素子５２Ｌ３を同時に消灯させ、部分領域ＰＡ２に対応する第２右発光素子５２Ｒ２および第２左発光素子５２Ｌ２を同時に点灯させると、運転手には非照射領域が不連続に移動しているように見える。さらに非照射領域が別の部分領域に移動していく場合、運転手には非照射領域が付加配光パターンＰＡ内を小刻みに移動しているように見え、煩わしさを感じる。
【００５９】
そこで本実施形態においては、移動後の照射領域に対応する二つの光源を時間差をもって点灯させるようにしている。図６の（ｂ）に示す例では、非照射領域から照射領域とされる部分領域ＰＡ３に対応する右部分領域ＰＡＲ３および左部分領域ＰＡＬ３のうち、先ず右部分領域ＰＡＲ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３が点灯される。
【００６０】
また移動後の非照射領域に対応する二つの光源を時間差をもって消灯させるようにしている。図６の（ｂ）に示す例では、照射領域から非照射領域とされる部分領域ＰＡ２に対応する右部分領域ＰＡＲ２および左部分領域ＰＡＬ２のうち、先ず右部分領域ＰＡＲ２に対応する第２右発光素子５２Ｒ２が消灯される。
【００６１】
この結果、部分領域ＰＡ２およびＰＡ３の照度は、左右の発光素子を点灯させた場合の半分となる。
【００６２】
次いで図６の（ｃ）に示すように、左部分領域ＰＡＬ３に対応する第３左発光素子５２Ｌ３が点灯され、左部分領域ＰＡＬ２に対応する第２左発光素子５２Ｌ２が消灯される。この結果、部分領域ＰＡ３は完全に照射領域とされ、部分領域ＰＡ２は完全に非照射領域とされる。
【００６３】
図６の（ａ）と（ｃ）を比較すると、非照射領域が部分領域ＰＡ３から部分領域ＰＡ２に移動している（照射領域が部分領域ＰＡ２から部分領域ＰＡ３へ移動している）ことが判る。本実施形態においては、この移動に際して図６の（ｂ）に示す状態、すなわち移動に係る部分領域の照度が非照射状態と照射状態の中間値をとる状態を経由する。したがって運転手には非照射領域あるいは照射領域が配光パターンＰＡ内を滑らかに移動しているように見え、煩わしさを解消することができる。
【００６４】
なおグレア抑制という目的に鑑みると、部分領域を照射領域から非照射領域とする動作は可及的速やかに行なうことが望ましい。したがって発光素子を点灯させる際の時間差（本発明における第１の時間差）と比較して、発光素子を消灯させる際の時間差（本発明における第２の時間差）を短くすることが好ましい。すなわち図６の例においては、第３右発光素子５２Ｒ３を点灯させてから第３左発光素子５２Ｌ３を点灯させるまでの時間差よりも、第２右発光素子５２Ｒ２を消灯させてから第２左発光素子５２Ｌ２を消灯させるまでの時間差を短くすることが好ましい。
【００６５】
図７に示すように、発光素子を消灯させる際の時間差を零としてもよい。すなわち特定の部分領域を非照射領域とする場合は、当該部分領域に対応する左右の発光素子を同時に消灯させることとしてもよい。
【００６６】
図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、前方車両が部分領域ＰＡ３から部分領域ＰＡ２へ移動すると、移動先の部分領域ＰＡ２に対応する第２右発光素子５２Ｒ２および第２左発光素子５２Ｌ２が同時に消灯される。これによって部分領域ＰＡ２においては、速やかにグレアの抑制状態が確保される。
【００６７】
一方、図７の（ｂ）および（ｃ）に示すように、非照射領域から照射領域とされる部分領域ＰＡ３については、図６の例と同様にして先ず右部分領域ＰＡＲ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３が点灯され、所定の時間差をもって左部分領域ＰＡＬ３に対応する第３左発光素子５２Ｌ３が点灯される。
【００６８】
これにより部分領域ＰＡ３については、照度が非照射状態と照射状態の中間の値をとる状態を経由して照射状態に至るため、運転手には非照射領域あるいは照射領域が配光パターンＰＡ内を滑らかに移動しているように見え、煩わしさを解消することができる。
【００６９】
また、上記のようにある特定の部分領域の照度を徐々に変化させるために、当該部分領域に対応する発光素子に流れる電流値を徐々に増減させる制御法が知られているが、本実施形態の調光制御によれば、そのような制御法と同等の効果を各発光素子を点消灯させるのみの簡易な制御で達成することができる。
【００７０】
なお上記の調光制御は、運転手の操作により有効無効を切り替え可能とされている。またナビゲーションシステム１９が取得する車両の位置情報に基づいて統括制御部１４が要否を判断し、自動的に有効無効を切り替え可能としてもよい。
【００７１】
また本実施形態の前照灯制御システム１１は、車両１０の操舵角変化に追従して前照灯の配光パターンを水平左右方向に移動させて操舵先を照射する電子スイブル制御動作を可能としている。
【００７２】
具体的には、統括制御部１４が車輪速センサ１６および操舵角センサ１７から入力された信号に基づき、前照灯制御部２０を通じて第２右灯具ユニット３８Ｒと第２左灯具ユニット３８Ｌの各々について各発光素子に流れる電流の値を増減させることによって付加配光パターンＰＡの分布を変化させる。これにより付加配光パターンＰＡは水平左右方向に移動し、各灯具ユニットのランプ光軸を機械的に変位させるのと同等の効果を得ることができる。
【００７３】
付加配光パターンＰＡ内を移動する前方車両に対応する部分領域を非照射領域とする上記の調光制御においては、カメラ１８や図示しない前方センサより取得されるデータに基づいて非照射領域の移動を行なっている。そのため新たなデータが取得されて前方車両の位置情報が更新されない限り、非照射領域は移動しない。
【００７４】
このことを説明するために比較例として示す図８の（ａ）においては、部分領域ＰＡ２に位置する前方車両のグレアを抑制するために、部分領域ＰＡ２が非照射領域とされている。図中の棒グラフは、各部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５の照度を示している。この状態から車両を右旋回させると、電子スイブル制御により配光パターン全体が右方向に移動する一方で、相対位置の変化によって前方車両が部分領域ＰＡ２から部分領域ＰＡ３へ移動する場合がある。
【００７５】
ここで電子スイブル制御と非照射領域移動制御が独立して行なわれると、前方車両の位置情報更新が配光パターンのスイブル動作に間に合わず、非照射領域が部分領域ＰＡ２から移動しないという事態が生じうる。すなわち本来は高い光度で照射をすべき部分領域ＰＡ２が非照射状態のまま、前方車両が位置してグレア抑制を行なうべき部分領域ＰＡ３が照射されてしまう。
【００７６】
そこで本実施形態では、付加配光パターンＰＡの一部を非照射領域とする調光制御が行なわれている状態で電子スイブル制御が実行された場合、カメラ１８や前方センサからのデータ更新を待つことなく、電子スイブルによる付加配光パターンＰＡに移動と連動して非照射領域を移動させるようにしている。
【００７７】
例えば図８の（ｂ）においては、部分領域ＰＡ２に位置する前方車両のグレアを抑制するために、第２右発光素子５２Ｒ２および第２左発光素子５２Ｌ２を消灯して部分領域ＰＡ２が非照射領域とされている。この状態からステアリングホイールを操作して車両１０を右旋回させると、統括制御部１４が車輪速センサ１６および操舵角センサ１７からの信号に基づいて電子スイブル制御を実行し、前照灯制御部２０に付加配光パターンＰＡ全体を右方向に移動させる。
【００７８】
同時に統括制御部１４は、前照灯制御部２０に非照射領域を左側の部分領域ＰＡ３に移動させる制御を実行させる。結果として部分領域ＰＡ２は然るべき光度で照射されると共に、相対位置変化によって部分領域ＰＡ３へ移動した前方車両のグレアを抑制することができる。
【００７９】
より具体的には、非照射領域の中心と投影レンズ４８の後方焦点Ｆを結ぶ線が投影レンズ４８の光軸となす角度をαとし、電子スイブル制御による付加配光パターンＰＡのスイブル量をΔθとした場合、非照射領域の中心がα−Δθに位置するように移動制御がなされる。
【００８０】
または上記のα、Δθに加えて車両速度や光源の配置に係るパラメータβを加味した関数ｆ（α、β、Δθ）やデータテーブルを予め統括制御部１４に格納しておき、これらの情報に基づいて非照射領域の移動量を定める構成としてもよい。
【００８１】
上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００８２】
付加配光パターンＰＡに含まれる部分領域の数は、上記の構成に限られるものではない。水平方向（図５のＨ−Ｈ線方向）に二つ以上の任意の数を選択することができる。また垂直方向（図５のＶ−Ｖ線方向）に複数列の部分領域が並ぶ構成としてもよい。
【００８３】
付加配光パターンＰＡに含まれる部分領域の形状は、上記の構成に限られるものではない。各部分領域の面積と形状の少なくとも一方は互いに相違してもよい。
【００８４】
付加配光パターンＰＡに含まれる部分領域の数と各部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５を照射する光源の数の関係は、上記の構成に限られるものではない。すなわち部分領域の少なくとも一つは、三つ以上の光源により照射されるものとしてもよい。この場合三つ以上の光源を時間差をもって点消灯させることにより、照射状態と非照射状態の間で取りうる照度の中間値が増えるので、より細やかな照度変化を得ることができる。運転手には照射領域または非照射領域がより滑らかに移動しているように見える。
【００８５】
ある特定の部分領域を照射する少なくとも二つの光源が右前照灯ユニット２２Ｒと左前照灯ユニット２２Ｌの各々に設けられている必要はない。所望の付加配光パターンＰＡが得られ、所定の部分領域を照射しうるのであれば、少なくとも二つの光源の車両１０における位置は任意である。
【００８６】
ロービーム用配光パターンＰＬを得るための第１灯具ユニット３６を、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８ＬのようにＬＥＤアレイで構成してもよい。この場合、ロービーム用配光パターンＰＬを複数の部分領域に分割し、その少なくとも一つを選択的に照射領域または非照射領域とすることができる。
【００８７】
ある特定の部分領域を照射領域または非照射領域とする場合に、第２右灯具ユニット３８Ｒが備える発光素子を先に点灯または消灯させ、所定の時間差をもって第２左灯具ユニット３８Ｌが備える発光素子を点灯または消灯させる必要はない。点灯または消灯の順序は左右逆でもよく、車両の走行状態に応じて順序を切り替える構成としてもよい。
【００８８】
前照灯制御部２０は、右前照灯ユニット２２Ｒと左前照灯ユニット２２Ｌの各々について設けられる構成としてもよい。例えば右前照灯ユニット２２Ｒに割り当てられた前照灯制御部に発光素子を点灯するコマンドが入力された場合は直ちに点灯制御を行ない、左前照灯ユニット２２Ｌに割り当てられた前照灯制御部に同じコマンドが入力された場合は所定の時間差をもって点灯制御を行なうように構成しておけば、統括制御部１４から入力されるデータ量を最小限に抑えることができる。
【００８９】
付加配光パターンＰＡ内の部分領域を選択的に非照射状態とする上記の調光制御や電子スイブル制御が実行されるのは、当該部分領域に前方車両が存在する場合に限られない。歩行者をカメラ１８や前方センサで検出して同様の調光制御や電子スイブル制御を実行することにより、歩行者のグレアを抑制することができる。
【００９０】
第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの消灯時において、カメラ１８が付加配光パターンＰＡの形成可能範囲内に歩行者等を認めた場合に、一部の発光素子のみを点灯させて当該歩行者等をスポット照射する場合においても、上記の調光制御や電子スイブル制御を適用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０：車両、１１：前照灯制御システム、１２：前照灯装置、１４：統括制御部、２０：前照灯制御部、２２Ｒ：右前照灯ユニット、２２Ｌ：左前照灯ユニット、５２Ｒ１〜５２Ｒ５：第１〜第５右発光素子、５２Ｌ１〜５２Ｌ５：第１〜第５左発光素子、ＰＡ：付加配光パターン、ＰＡ１〜ＰＡ５：部分領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯装置および車両用前照灯制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、アレイを形成する複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いたものが知られている。光源から照射される光によって形成される配光パターンは複数の部分領域に分割され、各部分領域には前記複数個の光源の少なくとも一つが割り当てられている。各光源を独立して点消灯制御することにより、配光パターンを構成する複数の部分領域の少なくとも一つを選択的に照射状態または非照射状態とすることができる。
【０００３】
配光パターン内のある部分領域に車両（前走車または対向車）が位置するとき、当該部分領域に対応する光源を消灯することにより当該部分領域を非照射状態とすれば、当該車両の運転手のグレアを抑制することができる（例えば特許文献１参照）。また配光パターン内のある部分領域に歩行者が位置するとき、当該部分領域に対応する光源を点灯または点滅させることにより当該部分領域を照射状態とすれば、当該歩行者に自車両の存在を認知させることができる（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１８１５５号公報
【特許文献２】特開２００９−１８４６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
走行によって前方車両や歩行者との相対位置は刻々と変化し、前方車両や歩行者は配光パターン内を移動するため、これに追随して上記の非照射領域または照射領域も移動させる必要がある。例えば、それまで非照射状態であった第１の部分領域に対応する光源を点灯させ、略同時にそれまで照射状態であった第２の部分領域に対応する光源を消灯させることにより、非照射状態の領域が第１の部分領域から第２の部分領域に移動したように認識される。しかしながら上記のように光源を点消灯させると、非照射領域が配光パターン内を小刻みにあるいは不連続に移動しているように見え、運転手が煩わしさを感じることがある。この現象は照射領域を移動させる場合においても同様である。
【０００６】
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、配光パターン内において選択的に照射状態または非照射状態とされた部分領域を移動させる調光制御を行なう際に、運転手が感じる煩わしさを解消可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の少なくとも一部を解決するため、本発明は以下に列挙する種々の態様を採り得る。
【０００８】
本発明の第１の態様は、車両用前照灯装置であって、車両に配置される前照灯用の複数の光源と、前記複数の光源による光の照射を制御して配光パターンを形成する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記配光パターン内において所定の照射領域を移動させる制御を行うとともに、移動後の前記照射領域を、第１の時間差をもって点灯した二つ以上の前記光源により照射させる。
【０００９】
このような構成によれば、移動後の照射領域すなわち非照射状態から照射状態とされる配光パターン内の部分領域の照度が、少なくとも一つの中間的な値を取りつつ増加するため、運転手には照射領域が滑らかに移動しているように見える。
【００１０】
前記制御手段は、移動前の前記照射領域を照射する二つ以上の前記光源を第２の時間差をもって消灯させるようにしてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、移動前の照射領域すなわち照射状態から非照射状態とされる配光パターン内の部分領域の照度が、少なくとも一つの中間的な値を取りつつ減少するため、運転手には照射領域がより滑らかに移動しているように見える。
【００１２】
なお照射対象のグレアを可及的速やかに抑制するという観点から、前記第２の時間差を前記第１の時間差よりも短くすることが好ましい。
【００１３】
前記複数の光源は、前記車両の右側に配置される右側前照灯に設けられる第１の光源群と、前記車両の左側に配置される左側前照灯に設けられる第２の光源群を含み、移動後の前記照射領域を照射する前記二つ以上の光源は、前記第１の光源群の少なくとも一つと、前記第２の光源群の少なくとも一つを含む構成としてもよい。
【００１４】
また前記複数の光源は、ハイビーム用の光源として好適に用いられる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、車両用前照灯制御システムであって、車両に配置される前照灯用の複数の光源と、前記複数の光源による光の照射を制御する制御手段とを備え、前記光の照射により形成される配光パターンは、各々が前記複数の光源のうち二つ以上の光源に照射される複数の部分領域を有し、前記制御手段は、前記複数の部分領域の少なくとも一つが前記配光パターン内を移動する対象物に対応するように照射領域を制御するとともに、前記照射領域に対応する前記二つ以上の光源を時間差をもって点灯させる。
【００１６】
このような構成によれば、非照射状態から照射状態とされる配光パターン内の部分領域の照度が、少なくとも一つの中間的な値を取りつつ増加するため、運転手には照射領域が対象物に追随して滑らかに移動しているように見える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、配光パターン内において選択的に照射状態または非照射状態とされた部分領域を移動させる調光制御を行なう際に、運転手が感じる煩わしさを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る前照灯制御システムが搭載された車両の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】図１における右前照灯ユニットの構成を示す水平断面図である。
【図３】図２における第２右灯具ユニットおよび第２左灯具ユニットの構成を示す水平断面図である。
【図４】図３における右発光素子ユニットおよび左発光素子ユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】図１における前照灯装置からの光によって形成される配光パターンを模式的に示す図である。
【図６】図１の前照灯制御システムによる調光制御を説明する図である。
【図７】図６に示す調光制御の変形例を説明する図である。
【図８】図１の前照灯制御システムによる電子スイブル制御を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００２０】
図１に本発明の一実施形態に係る前照灯制御システム１１が搭載された車両１０の全体構成を模式的に示す。前照灯制御システム１１は、前照灯装置１２、統合制御部１４、車輪速センサ１６、操舵角センサ１７、カメラ１８、およびナビゲーションシステム１９を備えている。
【００２１】
統合制御部１４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭ等を備え、車両１０における様々な制御を実行する。統合制御部１４は、本発明における制御手段の少なくとも一部として機能する。
【００２２】
車輪速センサ１６は、車両１０に組み付けられる左右の前輪および後輪の４つの車輪の各々に対応して設けられている。車輪速センサ１６の各々は統合制御部１４と通信可能に接続されており、車輪の回転速度に応じた信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、車輪速センサ１６から入力された信号を利用して車両１０の速度を算出する。
【００２３】
操舵角センサ１７は、ステアリングホイールに設けられて統合制御部１４と通信可能に接続されている。操舵角センサ１７は、運転手によるステアリングホイールの操舵回転角に対応した操舵角パルス信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、操舵角センサ１７から入力された信号を利用して車両１０の進行方向を算出する。
【００２４】
カメラ１８は、例えばＣＣＤ（Charged Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子を備え、車両前方を撮影して画像データを生成する。カメラ１８は統合制御部１４と通信可能に接続されており、生成された画像データは統合制御部１４に出力される。
【００２５】
ナビゲーションシステム１９は統合制御部１４と通信可能に接続されており、車両１０が走行している場所を示す情報等を統合制御部１４に出力する。
【００２６】
前照灯装置１２は、前照灯制御部２０、右前照灯ユニット２２Ｒ、および左前照灯ユニット２２Ｌを備えている。以下、右前照灯ユニット２２Ｒと左前照灯ユニット２２Ｌを、必要に応じて前照灯ユニット２２と総称する。前照灯制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等を有し、前照灯ユニット２２による光の照射を制御する。前照灯制御部２０は、本発明における制御手段の少なくとも一部として機能する。
【００２７】
上記の右前照灯ユニット２２Ｒを水平面で切断して上方から見た断面を図２に示す。右前照灯ユニット２２Ｒは、透光カバー３０、ランプボディ３２、エクステンション３４、第１灯具ユニット３６、および第２右灯具ユニット３８Ｒを備えている。
【００２８】
透光カバー３０は透光性を有する樹脂等によって形成されている。透光カバー３０は、ランプボディ３２に装着されて灯室を区画形成している。第１灯具ユニット３６および第２右灯具ユニット３８Ｒは灯室内に配置されている。
【００２９】
エクステンション３４は、第１灯具ユニット３６および第２右灯具ユニット３８Ｒからの照射光を通過させるための開口部を有し、ランプボディ３２に固定されている。第１灯具ユニット３６は第２右灯具ユニット３８Ｒよりも車両外側に配置されている。
【００３０】
第１灯具ユニット３６は、いわゆるプロジェクト型の灯具ユニットであり、後述するロービーム用配光パターンを形成する。第１灯具ユニット３６は、光源４２としてハロゲンランプ等のフィラメントを有する白熱灯や、メタルハライドランプ等のＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプを用いている。第１灯具ユニット３６の構成は公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００３１】
上記の第２右灯具ユニット３８Ｒを水平面で切断して上方から見た断面を図３の（ａ）に示す。第２右灯具ユニット３８Ｒは、ホルダ４６、投影レンズ４８、および右発光素子ユニット４９Ｒを備えている。
【００３２】
投影レンズ４８は、筒状に形成されたホルダ４６の一方の開口部に装着されている。投影レンズ４８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであり、その後側焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
【００３３】
右発光素子ユニット４９Ｒは、基板５０、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５、およびヒートシンク５４を備えている。
【００３４】
図４の（ａ）は右発光素子ユニット４９Ｒの構成を示している。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々は、同一の高さと同一の幅を有する直方体状に形成されている。図示は省略しているが、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々は、光源および薄膜を有している。光源は１ｍｍ角程度の発光面を有する白色ＬＥＤ（発光ダイオード）であり、薄膜はこの発光面を覆うように設けられている。
【００３５】
第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５は、車両左側から車両右側に向かって第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の順に、基板５０の前方側表面に配列されてＬＥＤアレイを形成している。投影レンズ４８の後方焦点Ｆは、第３右発光素子５２Ｒ３の表面中心に位置している。
【００３６】
ヒートシンク５４は、アルミニウム等の金属により多数の放熱フィンを有する形状に形成されており、基板５０の後方側表面に装着されている。
【００３７】
図３の（ａ）に示すように、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５がホルダ４６の内部に配置されるように、基板５０がホルダ４６の他方の開口部に装着されている。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々は、発光することによりそれぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５は、本発明における第１の光源群として機能する。
【００３８】
左前照灯ユニット２２Ｌは右前照灯ユニット２２Ｒと左右対称に構成されており、詳細な説明は省略する。なお図３の（ｂ）に示すように、左前照灯ユニット２２Ｌが備える第２左灯具ユニット３８Ｌは、第２右灯具ユニット３８Ｒと同様の構成を有している。また図４の（ｂ）に示すように、第２左灯具ユニット３８Ｌが備える左発光素子ユニット４９Ｌは、右発光素子ユニット４９Ｒと同様の構成を有している。
【００３９】
したがって第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５は、車両左側から車両右側に向かって第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５の順に、基板５０の前方側表面に配列されてＬＥＤアレイを形成している（第２右灯具ユニット３８Ｒと左右対称ではない）。第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５は、本発明における第２の光源群として機能する。
【００４０】
第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５および第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５の各々の点消灯は、前照灯制御部２０が発光素子ごとに電流の供給・遮断を行なうことで制御される。
【００４１】
図５の（ａ）は、右前照灯ユニット２２Ｒおよび左前照灯ユニット２２Ｌから前方に照射される光により、例えば車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。
【００４２】
ロービーム用配光パターンＰＬは、第１灯具ユニット３６によって形成される。ロービーム用配光パターンＰＬは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３を有している。第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延在している。
【００４３】
第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。第３カットオフラインＣＬ３は、第１カットオフラインＣＬ１の左端部から左上方に向かって斜めに延在している。第２カットオフラインラインＣＬ２は、第３カットオフラインＣＬ３とＨ−Ｈ線との交点から左側においてＨ−Ｈ線上に延在している。すなわち第２カットオフラインＣＬ２は自車線側カットオフラインとして利用される。
【００４４】
ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、第１カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点Ｅをやや左寄りに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成されている。
【００４５】
付加配光パターンＰＡは、第２右灯具ユニット３８Ｒからの照射光と第２左灯具ユニット３８Ｌからの照射光とによって形成される。すなわち、第２右灯具ユニット３８Ｒによって形成される右付加配光パターンＰＡＲと、第２左灯具ユニット３８Ｌによって形成される左付加配光パターンＰＡＬが合成されて形成される。
【００４６】
付加配光パターンＰＡは水平線（Ｈ−Ｈ線）を含み、下端が第１カットオフラインＣＬ１上に位置するよう水平方向に延在する帯状に形成される。よって第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌは、ハイビーム用の光源として機能するものであってもよい。
【００４７】
図５の（ｂ）に付加配光パターンＰＡと、右付加配光パターンＰＡＲおよび左付加配光パターンＰＡＬの関係を示す。この例では、付加配光パターンＰＡは各々同一の形状と面積を有する５つの部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５に分割されている。同様にして、右付加配光パターンＰＡＲは５つの右部分領域ＰＡＲ１〜ＰＡＲ５に、左付加配光パターンＰＡＬは５つの左部分領域ＰＡＬ１〜ＰＡＬ５に分割されている。
【００４８】
部分領域ＰＡ１は、右部分領域ＰＡＲ１および左部分領域ＰＡＬ１の合成によって形成される。部分領域ＰＡ２は、右部分領域ＰＡＲ２および左部分領域ＰＡＬ２の合成によって形成される。部分領域ＰＡ３〜ＰＡ５についても同様に、右部分領域ＰＡＲ３および左部分領域ＰＡＬ３の合成、右部分領域ＰＡＲ４および左部分領域ＰＡＬ４の合成、右部分領域ＰＡＲ５および左部分領域ＰＡＬ５の合成により形成される。
【００４９】
右部分領域ＰＡＲ１〜ＰＡＲ５の各々は、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々を光源像とした投影像として形成される。左部分領域ＰＡＬ１〜ＰＡＬ５の各々は、第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５の各々を光源像とした投影像として形成される。
【００５０】
つまり部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５の各々は、第１の光源群である第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５のうち対応する一つと、第２の光源群である第１左発光素子５２Ｌ１〜第５左発光素子５２Ｌ５のうち対応する一つの、計二つの光源により照射されることとなる。
【００５１】
次に、上記の構成を有する前照灯制御システム１１による調光制御について図６を参照しつつ説明する。
【００５２】
付加配光パターンＰＡが形成されている場合、すなわち第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌによる光の照射が行なわれている場合において、統合制御部１４はカメラ１８から入力された画像データを解析し、車両前方を走行する車両（対向車または前走車）があるか否かを判定する。そのような車両がある場合に統合制御部１４は、画像データを解析して得られた前方車両の位置を示す位置データを前照灯制御部２０に出力する。
【００５３】
カメラ１８から入力される画像データに加えてあるいは代えて、図示しないレーザセンサ等の前方センサにより取得される障害物データ等を利用して前方車両の存在を特定してもよい。
【００５４】
前照灯制御部２０は、当該位置データの示す前方車両の位置が含まれる付加配光パターンＰＡ内の部分領域を特定し、当該部分領域に対応する発光素子を消灯させる。図６の（ａ）に示す例では、前方車両は部分領域ＰＡ３に位置しているため、合成により部分領域ＰＡ３を得る右部分領域ＰＡＲ３および左部分領域ＰＡＬ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３および第３左発光素子５２Ｌ３が消灯される。
【００５５】
結果として前方車両が位置する部分領域ＰＡ３は非照射領域とされ、前方車両の運転手のグレアを抑制することができる。部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５を示す図の下方に示した棒グラフは、各部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５の照度を表している。
【００５６】
なお統合制御部１４が前方車両を含む付加配光パターンＰＡ内の部分領域を特定する処理までを行ない、特定結果に対応する各発光素子の点消灯を示すコマンドを前照灯制御部２０に出力する構成としてもよい。この場合において前照灯制御部２０は、当該コマンドに基づいて各発光素子に流れる電流の供給・遮断を制御することとなる。
【００５７】
車両の走行に伴って前方車両との相対位置が変化すると、前方車両は付加配光パターンＰＡ内を移動する。グレア抑制の効果を持続させるためには、移動する前方車両に追随して非照射領域を付加配光パターンＰＡ内で移動させる必要がある。この動作は当初の非照射領域と照射領域を入れ替える操作と見ることができ、所定の照射領域を付加配光パターンＰＡ内で移動させると言い換えることもできる。
【００５８】
図６の（ｂ）は、前方車両の位置が部分領域ＰＡ３から部分領域ＰＡ２へ移動した場合を示している。この場合、当初非照射領域とされていた部分領域ＰＡ３を照射領域とし、前方車両が移動した先の部分領域ＰＡ２を照射領域から非照射領域とする。ここで部分領域ＰＡ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３および第３左発光素子５２Ｌ３を同時に消灯させ、部分領域ＰＡ２に対応する第２右発光素子５２Ｒ２および第２左発光素子５２Ｌ２を同時に点灯させると、運転手には非照射領域が不連続に移動しているように見える。さらに非照射領域が別の部分領域に移動していく場合、運転手には非照射領域が付加配光パターンＰＡ内を小刻みに移動しているように見え、煩わしさを感じる。
【００５９】
そこで本実施形態においては、移動後の照射領域に対応する二つの光源を時間差をもって点灯させるようにしている。図６の（ｂ）に示す例では、非照射領域から照射領域とされる部分領域ＰＡ３に対応する右部分領域ＰＡＲ３および左部分領域ＰＡＬ３のうち、先ず右部分領域ＰＡＲ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３が点灯される。
【００６０】
また移動後の非照射領域に対応する二つの光源を時間差をもって消灯させるようにしている。図６の（ｂ）に示す例では、照射領域から非照射領域とされる部分領域ＰＡ２に対応する右部分領域ＰＡＲ２および左部分領域ＰＡＬ２のうち、先ず右部分領域ＰＡＲ２に対応する第２右発光素子５２Ｒ２が消灯される。
【００６１】
この結果、部分領域ＰＡ２およびＰＡ３の照度は、左右の発光素子を点灯させた場合の半分となる。
【００６２】
次いで図６の（ｃ）に示すように、左部分領域ＰＡＬ３に対応する第３左発光素子５２Ｌ３が点灯され、左部分領域ＰＡＬ２に対応する第２左発光素子５２Ｌ２が消灯される。この結果、部分領域ＰＡ３は完全に照射領域とされ、部分領域ＰＡ２は完全に非照射領域とされる。
【００６３】
図６の（ａ）と（ｃ）を比較すると、非照射領域が部分領域ＰＡ３から部分領域ＰＡ２に移動している（照射領域が部分領域ＰＡ２から部分領域ＰＡ３へ移動している）ことが判る。本実施形態においては、この移動に際して図６の（ｂ）に示す状態、すなわち移動に係る部分領域の照度が非照射状態と照射状態の中間値をとる状態を経由する。したがって運転手には非照射領域あるいは照射領域が配光パターンＰＡ内を滑らかに移動しているように見え、煩わしさを解消することができる。
【００６４】
なおグレア抑制という目的に鑑みると、部分領域を照射領域から非照射領域とする動作は可及的速やかに行なうことが望ましい。したがって発光素子を点灯させる際の時間差（本発明における第１の時間差）と比較して、発光素子を消灯させる際の時間差（本発明における第２の時間差）を短くすることが好ましい。すなわち図６の例においては、第３右発光素子５２Ｒ３を点灯させてから第３左発光素子５２Ｌ３を点灯させるまでの時間差よりも、第２右発光素子５２Ｒ２を消灯させてから第２左発光素子５２Ｌ２を消灯させるまでの時間差を短くすることが好ましい。
【００６５】
図７に示すように、発光素子を消灯させる際の時間差を零としてもよい。すなわち特定の部分領域を非照射領域とする場合は、当該部分領域に対応する左右の発光素子を同時に消灯させることとしてもよい。
【００６６】
図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、前方車両が部分領域ＰＡ３から部分領域ＰＡ２へ移動すると、移動先の部分領域ＰＡ２に対応する第２右発光素子５２Ｒ２および第２左発光素子５２Ｌ２が同時に消灯される。これによって部分領域ＰＡ２においては、速やかにグレアの抑制状態が確保される。
【００６７】
一方、図７の（ｂ）および（ｃ）に示すように、非照射領域から照射領域とされる部分領域ＰＡ３については、図６の例と同様にして先ず右部分領域ＰＡＲ３に対応する第３右発光素子５２Ｒ３が点灯され、所定の時間差をもって左部分領域ＰＡＬ３に対応する第３左発光素子５２Ｌ３が点灯される。
【００６８】
これにより部分領域ＰＡ３については、照度が非照射状態と照射状態の中間の値をとる状態を経由して照射状態に至るため、運転手には非照射領域あるいは照射領域が配光パターンＰＡ内を滑らかに移動しているように見え、煩わしさを解消することができる。
【００６９】
また、上記のようにある特定の部分領域の照度を徐々に変化させるために、当該部分領域に対応する発光素子に流れる電流値を徐々に増減させる制御法が知られているが、本実施形態の調光制御によれば、そのような制御法と同等の効果を各発光素子を点消灯させるのみの簡易な制御で達成することができる。
【００７０】
なお上記の調光制御は、運転手の操作により有効無効を切り替え可能とされている。またナビゲーションシステム１９が取得する車両の位置情報に基づいて統括制御部１４が要否を判断し、自動的に有効無効を切り替え可能としてもよい。
【００７１】
また本実施形態の前照灯制御システム１１は、車両１０の操舵角変化に追従して前照灯の配光パターンを水平左右方向に移動させて操舵先を照射する電子スイブル制御動作を可能としている。
【００７２】
具体的には、統括制御部１４が車輪速センサ１６および操舵角センサ１７から入力された信号に基づき、前照灯制御部２０を通じて第２右灯具ユニット３８Ｒと第２左灯具ユニット３８Ｌの各々について各発光素子に流れる電流の値を増減させることによって付加配光パターンＰＡの分布を変化させる。これにより付加配光パターンＰＡは水平左右方向に移動し、各灯具ユニットのランプ光軸を機械的に変位させるのと同等の効果を得ることができる。
【００７３】
付加配光パターンＰＡ内を移動する前方車両に対応する部分領域を非照射領域とする上記の調光制御においては、カメラ１８や図示しない前方センサより取得されるデータに基づいて非照射領域の移動を行なっている。そのため新たなデータが取得されて前方車両の位置情報が更新されない限り、非照射領域は移動しない。
【００７４】
このことを説明するために比較例として示す図８の（ａ）においては、部分領域ＰＡ２に位置する前方車両のグレアを抑制するために、部分領域ＰＡ２が非照射領域とされている。図中の棒グラフは、各部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５の照度を示している。この状態から車両を右旋回させると、電子スイブル制御により配光パターン全体が右方向に移動する一方で、相対位置の変化によって前方車両が部分領域ＰＡ２から部分領域ＰＡ３へ移動する場合がある。
【００７５】
ここで電子スイブル制御と非照射領域移動制御が独立して行なわれると、前方車両の位置情報更新が配光パターンのスイブル動作に間に合わず、非照射領域が部分領域ＰＡ２から移動しないという事態が生じうる。すなわち本来は高い光度で照射をすべき部分領域ＰＡ２が非照射状態のまま、前方車両が位置してグレア抑制を行なうべき部分領域ＰＡ３が照射されてしまう。
【００７６】
そこで本実施形態では、付加配光パターンＰＡの一部を非照射領域とする調光制御が行なわれている状態で電子スイブル制御が実行された場合、カメラ１８や前方センサからのデータ更新を待つことなく、電子スイブルによる付加配光パターンＰＡに移動と連動して非照射領域を移動させるようにしている。
【００７７】
例えば図８の（ｂ）においては、部分領域ＰＡ２に位置する前方車両のグレアを抑制するために、第２右発光素子５２Ｒ２および第２左発光素子５２Ｌ２を消灯して部分領域ＰＡ２が非照射領域とされている。この状態からステアリングホイールを操作して車両１０を右旋回させると、統括制御部１４が車輪速センサ１６および操舵角センサ１７からの信号に基づいて電子スイブル制御を実行し、前照灯制御部２０に付加配光パターンＰＡ全体を右方向に移動させる。
【００７８】
同時に統括制御部１４は、前照灯制御部２０に非照射領域を左側の部分領域ＰＡ３に移動させる制御を実行させる。結果として部分領域ＰＡ２は然るべき光度で照射されると共に、相対位置変化によって部分領域ＰＡ３へ移動した前方車両のグレアを抑制することができる。
【００７９】
より具体的には、非照射領域の中心と投影レンズ４８の後方焦点Ｆを結ぶ線が投影レンズ４８の光軸となす角度をαとし、電子スイブル制御による付加配光パターンＰＡのスイブル量をΔθとした場合、非照射領域の中心がα−Δθに位置するように移動制御がなされる。
【００８０】
または上記のα、Δθに加えて車両速度や光源の配置に係るパラメータβを加味した関数ｆ（α、β、Δθ）やデータテーブルを予め統括制御部１４に格納しておき、これらの情報に基づいて非照射領域の移動量を定める構成としてもよい。
【００８１】
上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００８２】
付加配光パターンＰＡに含まれる部分領域の数は、上記の構成に限られるものではない。水平方向（図５のＨ−Ｈ線方向）に二つ以上の任意の数を選択することができる。また垂直方向（図５のＶ−Ｖ線方向）に複数列の部分領域が並ぶ構成としてもよい。
【００８３】
付加配光パターンＰＡに含まれる部分領域の形状は、上記の構成に限られるものではない。各部分領域の面積と形状の少なくとも一方は互いに相違してもよい。
【００８４】
付加配光パターンＰＡに含まれる部分領域の数と各部分領域ＰＡ１〜ＰＡ５を照射する光源の数の関係は、上記の構成に限られるものではない。すなわち部分領域の少なくとも一つは、三つ以上の光源により照射されるものとしてもよい。この場合三つ以上の光源を時間差をもって点消灯させることにより、照射状態と非照射状態の間で取りうる照度の中間値が増えるので、より細やかな照度変化を得ることができる。運転手には照射領域または非照射領域がより滑らかに移動しているように見える。
【００８５】
ある特定の部分領域を照射する少なくとも二つの光源が右前照灯ユニット２２Ｒと左前照灯ユニット２２Ｌの各々に設けられている必要はない。所望の付加配光パターンＰＡが得られ、所定の部分領域を照射しうるのであれば、少なくとも二つの光源の車両１０における位置は任意である。
【００８６】
ロービーム用配光パターンＰＬを得るための第１灯具ユニット３６を、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８ＬのようにＬＥＤアレイで構成してもよい。この場合、ロービーム用配光パターンＰＬを複数の部分領域に分割し、その少なくとも一つを選択的に照射領域または非照射領域とすることができる。
【００８７】
ある特定の部分領域を照射領域または非照射領域とする場合に、第２右灯具ユニット３８Ｒが備える発光素子を先に点灯または消灯させ、所定の時間差をもって第２左灯具ユニット３８Ｌが備える発光素子を点灯または消灯させる必要はない。点灯または消灯の順序は左右逆でもよく、車両の走行状態に応じて順序を切り替える構成としてもよい。
【００８８】
前照灯制御部２０は、右前照灯ユニット２２Ｒと左前照灯ユニット２２Ｌの各々について設けられる構成としてもよい。例えば右前照灯ユニット２２Ｒに割り当てられた前照灯制御部に発光素子を点灯するコマンドが入力された場合は直ちに点灯制御を行ない、左前照灯ユニット２２Ｌに割り当てられた前照灯制御部に同じコマンドが入力された場合は所定の時間差をもって点灯制御を行なうように構成しておけば、統括制御部１４から入力されるデータ量を最小限に抑えることができる。
【００８９】
付加配光パターンＰＡ内の部分領域を選択的に非照射状態とする上記の調光制御や電子スイブル制御が実行されるのは、当該部分領域に前方車両が存在する場合に限られない。歩行者をカメラ１８や前方センサで検出して同様の調光制御や電子スイブル制御を実行することにより、歩行者のグレアを抑制することができる。
【００９０】
第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの消灯時において、カメラ１８が付加配光パターンＰＡの形成可能範囲内に歩行者等を認めた場合に、一部の発光素子のみを点灯させて当該歩行者等をスポット照射する場合においても、上記の調光制御や電子スイブル制御を適用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１０：車両、１１：前照灯制御システム、１２：前照灯装置、１４：統括制御部、２０：前照灯制御部、２２Ｒ：右前照灯ユニット、２２Ｌ：左前照灯ユニット、５２Ｒ１〜５２Ｒ５：第１〜第５右発光素子、５２Ｌ１〜５２Ｌ５：第１〜第５左発光素子、ＰＡ：付加配光パターン、ＰＡ１〜ＰＡ５：部分領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配置される前照灯用の複数の光源と、
前記複数の光源による光の照射を制御して配光パターンを形成する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記配光パターン内において所定の照射領域を移動させる制御を行うとともに、移動後の前記照射領域を、第１の時間差をもって点灯した二つ以上の前記光源により照射させる、車両用前照灯装置。
【請求項２】
前記制御手段は、移動前の前記照射領域を照射する二つ以上の前記光源を第２の時間差をもって消灯させる、請求項１に記載の車両用前照灯装置。
【請求項３】
前記第２の時間差は、前記第１の時間差よりも短い、請求項２に記載の車両用前照灯装置。
【請求項４】
前記複数の光源は、前記車両の右側に配置される右側前照灯に設けられる第１の光源群と、前記車両の左側に配置される左側前照灯に設けられる第２の光源群を含み、
移動後の前記照射領域を照射する前記二つ以上の光源は、前記第１の光源群の少なくとも一つと、前記第２の光源群の少なくとも一つを含む、請求項１から３の何れか一項に記載の車両用前照灯装置。
【請求項５】
前記複数の光源は、ハイビーム用の光源である、請求項１から４の何れか一項に記載の車両用前照灯装置。
【請求項６】
車両に配置される前照灯用の複数の光源と、
前記複数の光源による光の照射を制御する制御手段とを備え、
前記光の照射により形成される配光パターンは、各々が前記複数の光源のうち二つ以上の光源に照射される複数の部分領域を有し、
前記制御手段は、前記複数の部分領域の少なくとも一つが前記配光パターン内を移動する対象物に対応するように照射領域を制御するとともに、前記照射領域に対応する前記二つ以上の光源を時間差をもって点灯させる、車両用前照灯制御システム。
【請求項１】
車両に配置される前照灯用の複数の光源と、
前記複数の光源による光の照射を制御して配光パターンを形成する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記配光パターン内において所定の照射領域を移動させる制御を行うとともに、移動後の前記照射領域を、第１の時間差をもって点灯した二つ以上の前記光源により照射させる、車両用前照灯装置。
【請求項２】
前記制御手段は、移動前の前記照射領域を照射する二つ以上の前記光源を第２の時間差をもって消灯させる、請求項１に記載の車両用前照灯装置。
【請求項３】
前記第２の時間差は、前記第１の時間差よりも短い、請求項２に記載の車両用前照灯装置。
【請求項４】
前記複数の光源は、前記車両の右側に配置される右側前照灯に設けられる第１の光源群と、前記車両の左側に配置される左側前照灯に設けられる第２の光源群を含み、
移動後の前記照射領域を照射する前記二つ以上の光源は、前記第１の光源群の少なくとも一つと、前記第２の光源群の少なくとも一つを含む、請求項１から３の何れか一項に記載の車両用前照灯装置。
【請求項５】
前記複数の光源は、ハイビーム用の光源である、請求項１から４の何れか一項に記載の車両用前照灯装置。
【請求項６】
車両に配置される前照灯用の複数の光源と、
前記複数の光源による光の照射を制御する制御手段とを備え、
前記光の照射により形成される配光パターンは、各々が前記複数の光源のうち二つ以上の光源に照射される複数の部分領域を有し、
前記制御手段は、前記複数の部分領域の少なくとも一つが前記配光パターン内を移動する対象物に対応するように照射領域を制御するとともに、前記照射領域に対応する前記二つ以上の光源を時間差をもって点灯させる、車両用前照灯制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−５４９９３（Ｐ２０１３−５４９９３Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３８７２（Ｐ２０１１−１９３８７２）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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